（3）C为N，其电子排布图为
，其中有3个未成对电子，能量最高的为p轨道上的电子，其轨道呈纺锤形。
（4）D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为[Ne]3s23p5，Cl－的结构示意图为
。
（5）本题考查Al（OH）3与NaOH和HCl反应的化学方程式：
Al（OH）3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O，Al（OH）3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O。
答案：
（1）1s22s22p63s1
（2）第3周期第ⅢA族 小于
3 p 纺锤
（4）1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5
（5）NaOH＋Al（OH）3===NaAlO2＋2H2O
3HCl＋Al（OH）3===AlCl3＋3H2O
16．（2013·山东卷·32）卤族元素包括F、Cl、Br等。
（1）下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是________。
（2）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。
（3）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和________。
第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。
（4）若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是________。
解析：
结合F、Cl、Br原子的结构特点以及各小题涉及物质的结构与性质知识，分析、解决相关问题。
（1）F、Cl、Br的原子半径逐渐增大，元素的电负性逐渐减弱，a对。
F元素的非金属性非常强，目前F元素无正化合价，b错。
HF易形成分子间氢键，其沸点高于HCl、HBr，c错。
F2、Cl2、Br2都形成分子晶体，且分子间作用力随相对分子质量的增大而增强，因此其熔点逐渐升高，d错。
（2）B的原子半径大于N的原子半径，则晶胞结构示意图中○代表B原子，
代表N原子，根据晶胞结构，每个晶胞中含有B原子的个数为8×1/8＋1＝2个，含有N原子的个数为4×1/4＋1＝2个，B、N原子的个数比为1:
1，则该功能陶瓷的化学式为BN。
（3）杂化轨道用于形成σ键和容纳孤对电子。
BCl3分子中B原子形成3个σ键，无孤对电子，则B原子采取sp2杂化。
NCl3中N原子形成3个σ键，且有1对孤对电子，则N原子采取sp3杂化。
Be、B、N、O原子的最外层电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4，Be原子的2s轨道处于全充满的稳定状态，故其第一电离能大于B；N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态，故其第一电离能大于O，因此元素的第一电离能介于B和N元素之间的第二周期的元素有Be、C、O3种。
（4）BCl3与XYn通过B原子和X原子间的配位键形成配合物，B原子只有空轨道，无孤对电子，因此形成配位键时，X原子提供孤对电子，B原子提供空轨道。
答案：
（1）a
（2）2 BN （3）sp2 sp3 3 （4）X
点拨：
知识：
元素周期律；晶胞结构及计算；杂化方式的判断；第一电离能；配位键。
能力：
考查考生运用教材所学知识解决实际问题的能力。
试题难度：
中等。
17．（2013·安徽模拟）今有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。
已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应且均能生成盐和水。
D和E各有如下表所示的电子层结构。
在一般情况下，B元素不能与A、C、D、E元素的游离态化合而生成B的化合态。
元素
最外层电子数
次外层电子数
D
x
x＋4
E
x＋1
x＋4
按要求填空：
（1）各元素的元素符号分别为：
C________，E________，D和E两者的氢化物稳定性较强的是________（填化学式）。
（2）工业上制取单质D的化学方程式为______________。
（3）A与C两元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______________。
（4）A和F形成的晶体中含有的化学键是________。
解析：
由“D的最外层电子数为x，次外层电子数为x＋4”可知，x＋4＝8，x＝4，那么D为Si元素，E为P元素。
由“A、C、F三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应且均能生成盐和水”可知，必为Al（OH）3与酸、碱反应，那么C必为Al元素，A为Na元素，由“A、C、F三原子的最外层共有11个电子”可推得F为Cl元素。
而B的原子序数在A、C之间，则B必为Mg元素。
NaCl晶体中含有离子键。
答案：
（1）Al P PH3
（2）SiO2＋2C
Si＋2CO↑
（3）Al（OH）3＋OH－===AlO
＋2H2O
（4）离子键
18．（2013·长春模拟）下表为元素周期表前三周期的一部分：
（1）X的氢化物的稳定性与W的氢化物的稳定性比较：
________>________（填化学式），原因是______________________
_________________________________________。
（2）X的基态原子的电子排布图是________，另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合________（填序号）。
A．能量最低原理B．泡利原理
C．洪特规则
（3）以上五种元素中，________（填元素符号）元素第一电离能最大。
（4）由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M（组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10），反应如图所示，试写出该反应的化学方程式是_________________________。
答案：
（1）NH3 PH3 氮元素的非金属性（或电负性）比磷强（或者是N—H键的键长比P—H的短）
（2）② C （3）Ne
（4）2NH3＋3F2===6HF＋N2
19．（2013·全国课标Ⅰ·37）硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。
回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。
（2）硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为________。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/（kJ·mol－1）
356
413
336
226
318
452
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是______________________________。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________________。
（6）在硅酸盐中，SiO
四面体[如下图（a）]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为________，Si与O的原子数之比为________，化学式为________。
解析：
（1）Si的原子序数为14，则核外电子数为14，电子排布式为1s22s22p63s23p2，依据核外电子能量排布原理，电子由离核近的区域依次由里向外排布，所以电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道为s、p、d轨道，共计9个原子轨道，电子数为4。
（2）硅元素在地壳中的含量居第二位，自然界中硅元素主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，无游离态的硅。
（3）结合金刚石的晶体结构，单质硅属于原子晶体，每个硅原子和四个硅原子以共价键结合成空间网状结构。
晶胞结构为面心立方晶胞，在面心上有6个硅原子，每个硅原子为两个晶胞共有，所以一个晶胞中在面心位置对该晶胞贡献3个硅原子。
（4）反应的化学方程式可依据原子守恒写出。
Mg2Si和NH4Cl反应的产物为SiH4、MgCl2、NH3，反应的化学方程式为Mg2Si＋4NH4Cl===SiH4↑＋4NH3↑＋2MgCl2。
（5）①依据图表中键能数据分析，C—C键、C—H键键能大，难断裂；Si—Si键、Si—H键键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成。
②SiH4稳定性小于CH4，更易生成氧化物，是因为C—H键键能大于C—O键的，C—H键比C—O键稳定。
Si—H键键能远小于Si—O键的，不稳定，倾向于形成稳定性更强的Si—O键。
（6）依据图（a）可知，SiO
的结构类似于甲烷分子的结构，为正四面体结构，Si原子的杂化形式和甲烷分子中碳原子的杂化形式相同，为sp3杂化；图（b）是一种无限长单链结构的多硅酸根，每个结构单元中两个氧原子与另外两个结构单元顶角共用，所以每个结构单元含有1个Si原子、3个氧原子，Si原子和O原子数之比为13，化学式可表示为[SiO3]
或SiO
。
答案：
（1）M 9 4
（2）二氧化硅 （3）共价键 3
（4）Mg2Si＋4NH4Cl===SiH4↑＋4NH3↑＋2MgCl2
（5）①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。
而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成
②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。
而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键
（6）sp3 1：
3 [SiO3]
（或SiO
）
点拨：
知识：
以较简单的Si原子结构为起点，考查了原子结构的基础知识，晶体结构判断，键能大小比较的应用。
能力：
利用已有知识类推迁移的解题能力。
试题难度：
中等。
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